IIC学习笔记（参考小梅哥教程）
IIC: inter-integrated circuit bus ,即 集成电路总线，串行通信，多主从架构，半双工（对讲机），小数据量场合，短距离传输。
速率：100kb/s 、 400kb/s 、 3.4Mkb/s
传输单位：8位（一个字节）（双向）
架构：每个IIC器件都可作为主/从器件，一个时间只有一个主设备
两条总线线路：SCL（串行时钟线）、 SDA（串行数据线）总线拓扑结构如图
图中，每个IIC器件拥有唯一地址（识别码）。
主机往总线上发送地址，所有的从机都能接收到主机发出的地址，然后每个从机都将主机发出的地址与自己的地址比较，如果匹配上了，这个从机就会向总线发出一个响应信号。主机收到响应信号后，开始向总线上发送数据，与这个从机的通讯就建立起来了。如果主机没有收到响应信号，则表示寻址失败。
IIC帧格式
默认规定：SCL高电平时，SDA稳定；SCL低电平时，SDA变化。（依此设定SDA的数据变化时刻，在SCL的低电平中点变化较为靠谱）
响应位：当 IIC 主机（不一定是发送端还是接受端）将8位数据或命令传出后， SDA释放，即设置为输入，然后等待从机应答（低电平 0 表示应答，1 表示非 应答），此时的时钟仍然是主机提供的。
起始信号：SCL高且SDA出现下降沿。
停止信号：SCL高且SDA出现上升沿。
器件地址
每个I2C器件都有一个器件地址，有的器件地址在出厂时地址就设置好了，用户不可以 更改（例如 OV7670 器件地址为固定的 0x42），有的确定了几位，剩下几位由硬件确定（比 如常见的I2C接口的EEPROM存储器，留有3个控地址的引脚，由用户自己在硬件设计时确定）。
对于AT24C64这样一颗EEPROM器件，其器件地址为1010加3位的片选信号。3位片选信号由硬件连接设定。当硬件电路上分别将这三个引脚连接到 GND 或 VCC 时，就可以设置不同的片选地址。
I2C传输时，按照从高到低的位序进行传输。控制字节的最低位为读写控制位，当该位 为0时表示主机对从机进行写操作，当该位为1时表示主机对从机进行读操作。
在某些IIC器件中，A2 A1 A0可以当作存储单元地址来用。存储器地址一般为1或2字节。取决于IIC器件容量。
IIC写时序
时序：
1、主机设置 SDA 为输出；发送起始信号；
3、主机传输器件地址字节，其中最低位为 0，表明为写操作；
4、主机设置 SDA 为三态门输入，读取从机应答信号；
5、读取应答信号成功，主机设置 SDA 为输出，传输地址数据高字节；
6、主机设置 SDA 为三态门输入，读取从机应答信号；
7、读取应答信号成功，主机设置 SDA 为输出，传输地址数据低字节；
8、设置 SDA 为三态门输入，读取从机应答信号；
9、读取应答信号成功，主机设置 SDA 为输出，传输待写入的数据；
10、设置 SDA 为三态门输入，读取从机应答信号；
11、读取应答信号成功，主机产生 STOP 位，终止传输。
IIC页写时序（连续写）
主机连续写多个字节数据到从机，I2C连续写时序仅部分器件支持。
时序类似上面，只是变成了连续写n个数据。
IIC读时序
注意：虽然是读时序，但是这里先用了写信号告诉从机要读的存储器地址，然后再换成读信号把该地址的数据读到主机。
1、主机设置 SDA 为输出；发送起始信号；
3、主机传输器件地址字节，其中最低位为 0，表明为写操作；
4、主机设置 SDA 为三态门输入，读取从机应答信号；
5、读取应答信号成功，主机设置 SDA 为输出，传输地址数据高字节；
6、主机设置 SDA 为三态门输入，读取从机应答信号；
7、读取应答信号成功，主机设置 SDA 为输出，传输地址数据低字节；
8、设置 SDA 为三态门输入，读取从机应答信号；
9、读取应答信号成功，主机发起起始信号；
10、主机传输器件地址字节，其中最低位为 1，表明为读操作；
11、设置 SDA 为三态门输入，读取从机应答信号；
12、读取应答信号成功，主机设置 SDA 为三态门输入，读取 SDA 总线上的一个字节的 数据；
13、主机设置 SDA 输出，产生无应答信号（高电平）（不想继续读数据了）（无需设置为输出高电平，因为总线会被自动拉高）；
14、主机产生 STOP 位，终止传输。
IIC页读时序
读数据时用ACK应答，不想继续读时用NOACK应答即可。
IIC控制器设计
对完整的读和写时序进行分析，可以总结为五种情况：
每段在传输的时候，只需要确定当前这个字节的传输 之前是否需要加入起始位，以及当前这个字节的传输结束后是否需要加入停止位就结束了。